人教版物理必修二第8章机械能守恒定律含答案.docx

1、人教版物理必修二第8章机械能守恒定律含答案新教材必修第二册第8章 机械能守恒定律1、从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g10 m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为()A.300 W B.400 W C.500 W D.700 W2、(双选)如图是一汽车在平直路面上启动的速度时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知()A0t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B0t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大Ct1t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小Dt1t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变

2、3、如图所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放，则 ()A沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B两小球到达C点和D点时，重力做功相等C两小球到达C点和D点时，重力势能相等D两小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等 4、一物体做变速运动时，下列说法中正确的是 ()A合外力一定对物体做功，使物体动能改变B物体所受合外力一定不为零C合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变D物体的加速度可能为零5、(双选)如图所示，下列几种情况，系统的机械能守恒

3、的是()A.图甲中一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动B.图乙中运动员在蹦床上越跳越高C.图丙中小车上放一木块，小车的左侧由弹簧与墙壁相连。小车在左右运动时，木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)D.图丙中如果小车运动时，木块相对于小车滑动6、为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用实验系统设计了一个实验，实验装置如图所示，图中A、B两点分别固定了两个速度传感器，速度传感器可以测出运动物体的瞬时速度。在实验中测得一物体自由下落经过A点时的速度是v1，经过B点时的速度是v2，为了证明物体经过A、B两点时的机械能相等，这位同学又设计了以下几个步骤，你认为其中不必要或者错误的是()

4、A用天平测出物体的质量B测出A、B两点间的竖直距离C利用mvmv算出物体从A点运动到B点的过程中动能的变化量D验证vv与2gh是否相等7、如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为()A0 BFR C.FRD2FR8、物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是()ABCD9、关于动能定理，下列说法中正确的是()A某过程中外力的总功等于各力做功的绝对值之和B只要合外力对

5、物体做功，物体的动能就一定改变C在物体动能不改变的过程中，动能定理不适用D动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程10、如图所示，以下实例中均不考虑空气阻力，系统机械能守恒的是()11、在“验证机械能守恒定律”的实验中,供选择的重物有以下四个，应选择( )A质量为100g的钩码 B质量为10g的砝码C质量为200g的木球 D质量为10g的塑料球12、某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m0.2 kg，计算结果保留3位有效数字)：时刻t2t3

6、t4t5速度(ms1)4.994.483.98 (1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5_ m/s；(2)从t2到t5时间内，重力势能增加量Ep_ J，动能减少量Ek_ J；(3)在误差允许的范围内，若Ep与Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得Ep_Ek(选填“”“”或“”)，造成这种结果的主要原因是_。13、（计算题） 如图所示，在光滑的水平面上，质量m3 kg的物体，在水平拉力F6 N 的作用下，从静止开始运动，经过3 s运动了9 m。求：初速度为0(1)力F在3 s内对物体所做的功；(2)力F在3 s内对物体做功的平均功率；(3)在3 s末，力F对物体做功的瞬时

7、功率。 14、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45 m，有一质量为0.2 kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B.然后沿水平面前进0.4 m到达C点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5(取g10 m/s2)，求：(1)物体到达B点时的速度大小；(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功新教材必修第二册第8章 机械能守恒定律含答案1、从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g10 m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为()A.300 W B.400 W C.500 W D.700 W【答案】A【解析】物体落地瞬间vygt30

8、 m/s，所以PGGvy300 W，故A正确。2、(双选)如图是一汽车在平直路面上启动的速度时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知()A0t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B0t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大Ct1t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小Dt1t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变【答案】BC0t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误，B正确；t1t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确，D错误3、如图

9、所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放，则 ()A沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B两小球到达C点和D点时，重力做功相等C两小球到达C点和D点时，重力势能相等D两小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等 【答案】D不管选哪一点为零势能点，A点和B点相对零势能面的竖直高度均相等，所以重力势能相等，D正确；两小球到达C点和D点时，重力势能不相等，C错误；重力势能Epmgh，具有相对性，如果选A、P、B三点在零势能参考面上，则两球在运动过程中

10、的重力势能恒为负值；如果选C点在零势能参考面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为正值，A错误；另外，重力做功跟路径无关，只取决于物体在始、末两点在竖直方向的高度，两球从开始运动到到达C点和D点时竖直高度不等，所以重力做功不相等，B错误4、一物体做变速运动时，下列说法中正确的是 ()A合外力一定对物体做功，使物体动能改变B物体所受合外力一定不为零C合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变D物体的加速度可能为零【答案】B物体做变速运动，可能是物体的速度方向变化，而大小不变，如匀速圆周运动，此时物体的动能不变，并无外力对物体做功，故选项A、C均错误；物体做变速运动，一定具有加速度，物体所受合外力一定

11、不为零，故选项B正确，选项D错误5、(双选)如图所示，下列几种情况，系统的机械能守恒的是()A.图甲中一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动B.图乙中运动员在蹦床上越跳越高C.图丙中小车上放一木块，小车的左侧由弹簧与墙壁相连。小车在左右运动时，木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)D.图丙中如果小车运动时，木块相对于小车滑动【答案】AC【解析】弹丸在碗内运动时，只有重力做功，系统机械能守恒，故选项A正确；运动员越跳越高，表明她不断做功，机械能不守恒，故选项B错误；由于一对静摩擦力做功的代数和为0，系统中只有弹簧弹力做功不为0，机械能守恒，故选项C正确；滑动摩擦力做功的代数和不为0，系统机械能

12、不守恒，故选项D错误。6、为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用实验系统设计了一个实验，实验装置如图所示，图中A、B两点分别固定了两个速度传感器，速度传感器可以测出运动物体的瞬时速度。在实验中测得一物体自由下落经过A点时的速度是v1，经过B点时的速度是v2，为了证明物体经过A、B两点时的机械能相等，这位同学又设计了以下几个步骤，你认为其中不必要或者错误的是()A用天平测出物体的质量B测出A、B两点间的竖直距离C利用mvmv算出物体从A点运动到B点的过程中动能的变化量D验证vv与2gh是否相等【答案】A7、如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB，槽道由半径分别为和R的两个半圆

13、构成，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为()A0 BFR C.FRD2FR【答案】C虽然拉力方向时刻改变，但力与运动方向始终一致，用微元法，在很小的一段位移内可以看成恒力，小球的路程为R，则拉力做的功为FR，故C正确8、物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是()ABCD【答案】B设物体开始下落时的重力势能为Ep0，物体下落高度h过程中重力势能减少量Epmgh，故物体下落高度h时的重力势能EpEp0EpEp0mgh，即Eph图象为倾斜直

14、线，B正确9、关于动能定理，下列说法中正确的是()A某过程中外力的总功等于各力做功的绝对值之和B只要合外力对物体做功，物体的动能就一定改变C在物体动能不改变的过程中，动能定理不适用D动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程【答案】B公式WEk中W为合外力做的功，也可以是各力做功的代数和，A错，B对；动能不变，只能说明合外力的总功W0，动能定理仍适用，C错；动能定理既适用于恒力做功，也可适用于变力做功，D项错误10、如图所示，以下实例中均不考虑空气阻力，系统机械能守恒的是()【答案】D【解析】人上楼、跳绳都是人体的化学能转化为机械能，故系统机械能不守恒，选项A、B错误；水滴石穿，水滴的机械能转

15、化为内能，故机械能不守恒，选项C错误；箭射出时，实现动能、弹性势能与重力势能的相互转化，系统机械能守恒，选项D正确。11、在“验证机械能守恒定律”的实验中,供选择的重物有以下四个，应选择( )A质量为100g的钩码 B质量为10g的砝码C质量为200g的木球 D质量为10g的塑料球【答案】A12、某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m0.2 kg，计算结果保留3位有效数字)：时刻t2t3t4t5速度(ms1)4.994.483.98 (1)由

16、频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5_ m/s；(2)从t2到t5时间内，重力势能增加量Ep_ J，动能减少量Ek_ J；(3)在误差允许的范围内，若Ep与Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得Ep_Ek(选填“”“”或“”)，造成这种结果的主要原因是_。【答案】(1)3.48(2)1.241.28(3)上升过程中存在空气阻力【解析】(1)t5时刻小球的速度v5102 m/s3.48 m/s。(2)从t2到t5时间内，重力势能增加量Epmgh250.29.8(23.6821.1618.66)102 J1.24 J，动能减少量Ekmvmv1.28 J。(3)EpEk，造成这种

17、结果的主要原因是上升过程中存在空气阻力。13、（计算题） 如图所示，在光滑的水平面上，质量m3 kg的物体，在水平拉力F6 N 的作用下，从静止开始运动，经过3 s运动了9 m。求：初速度为0(1)力F在3 s内对物体所做的功；(2)力F在3 s内对物体做功的平均功率；(3)在3 s末，力F对物体做功的瞬时功率。 【答案】(1)54 J (2)18 W (3)36 W解析(1)根据功的公式WFlcos 69 J54 J。(2)力F在3 s内对物体做功的平均功率P W18 W。(3)3 s末的瞬时速度为v，lt，解得v6 m/s则3 s末的瞬时功率PFv66 W36 W。14、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45 m，有一质量为0.2 kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B.然后沿水平面前进0.4 m到达C点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5(取g10 m/s2)，求：(1)物体到达B点时的速度大小；(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功答案(1)2 m/s(2)0.5 J 解析(1)物体从B运动到C的过程，由动能定理得：mgx0mv解得：vB2 m/s.(2)物体从A运动到B的过程，由动能定理得：mgRWfmv0解得：Wf0.5 J.